题型:实验探究题 题类:常考题 难易度:普通
在影响机械效率的众多因素中,摩擦是一个重要因素.物理老师将“探究摩擦力大小的影响因素”的实验和“探究斜面的机械效率”的实验相结合,进一步探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系.实验装置如图所示.
实验步骤:
①弹簧测力计使用前要先观察量程和 , 并且把指针调到 ;
②用弹簧测力计测出木块的重力G;
③用弹簧测力计 拉动木块沿斜面向上运动,读出弹簧测力计示数;
④用刻度尺分别测出 和 ;
⑤记录实验数据并填入表中;
⑥保持斜面的 相同,将棉布铺在木板上,重复上述实验步骤.
斜面表面 | 木块重力 G/N | 斜面高度 h/m | 拉力 F/N | 斜面长 s/m | 有用功 W有/J | 总功 W总/J | 机械效率 η/% |
木板 | 2.1 | 0.4 | 1.6 | 0.8 | 0.84 | 1.28 | 65.6 |
棉布 | 2.1 | 0.4 | 2.0 | 0.8 | 0.84 | 1.60 |
小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后,联想斜面也是一种机械,那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。于是他们将一块长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动,如图所示。下表是他们实验记录的有关数据。
实验 次数 | 斜面 倾角 | 斜面 材料 | 物重 G/N | 斜面高 度h/m | 沿斜面 拉力F/N | 斜面长 s/m | 有用功 W有/J | 总功 W总/J | 机械效率 |
1 | 玻璃 | 7 | 0.5 | 4.9 | 1 | 3.5 | 4.9 | 71.4% | |
2 | 木板 | 7 | 0.5 | 6.0 | 1 | 3.5 | |||
3 | 毛巾 | 7 | 0.5 | 6.5 | 1 | 3.5 | 6.5 | 53.8% | |
4 | 木板 | 7 | 0.34 | 4.9 | 1 | 2.38 | 4.9 | 48.6% | |
5 | 毛巾 | 7 | 0.26 | 5.1 | 1 | 1.82 | 5.1 | 35.7% |
(1)在第1、2、3次实验中,选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料,是为了{#blank#}1{#/blank#} 。
(2)在第2次实验中,拉力做的总功是{#blank#}2{#/blank#} J,斜面的机械效率是{#blank#}3{#/blank#} 。
(3)分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当其它条件一定时,{#blank#}4{#/blank#} 。
(4)若通过分析第1、4、5次实验数据,得出斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越大。你认为存在的问题是:{#blank#}5{#/blank#} 。
(5)实验中还发现,斜面材料相同时,斜面倾角越小,越{#blank#}6{#/blank#} (选填“省力”或“费力”)。
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关。
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
小明同学为了证实自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如下表:
实验次数 | 斜面倾角θ | 物块重量G/N | 斜面高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 斜面长s/m | 有用功W有/J | 总功W总/J | 斜面的机械效率η |
① | 30° | 5.0 | 0.6 | 4.2 | 1.2 | 3.0 | 5.0 | |
② | 30° | 3.0 | 0.6 | 2.5 | 1.2 | 1.8 | 60% | |
③ | 45° | 3.0 | 0.8 | 2.8 | 1.2 | 2.4 | 3.4 | 71% |
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